砂浆功夫——建筑固废再生砖砂在湿拌砂浆中的应用

随着我国基础建设的蓬勃发展，每年新建和旧建筑物拆迁改造过程中必然会产生数亿万吨的建筑垃圾，若大量露天堆弃与简易填埋处置，不仅占用有限的土地资源，而且也会造成资源严重浪费，同时给环境保护带来巨大威胁。由此可见，建筑垃圾资源化循环利用问题就显得尤为关键。而在所统计的建筑垃圾构成中，废弃黏土砖是其中占比较大的主要组分之一，通常按照不同颗粒级配及粒形要求将建筑垃圾经过破碎、筛分等工艺处理得到相应的再生粗、细骨料用于水泥基材料制备中，目前在混凝土中将废弃砖渣作为再生粗骨料的生产应用技术已较为成熟，而对于将废弃黏土砖破碎成粒径小于4.75mm的细骨料颗粒用于湿拌砂浆的生产中还不常见。此外，随着目前优质天然砂资源的日益匮乏，使得湿拌砂浆的推广也受到了一定程度的制约，故开展建筑垃圾再生砖砂替代天然河砂用于湿拌砂浆的生产研究，将对节约资源、保护环境带来十分重要的意义。国内外仅有少数学者针对建筑垃圾再生砖砂在预拌砂浆中的资源化利用开展了部分试验研究，其中，Corinaldesi、Naceri等学者试验结果表明：利用废砖集料中粒径小于0.075mm的粉料可替代部分水泥用于建筑砂浆，其潜在的火山灰活性对性能具有积极作用；陶李尧等,通过试验证明当设定胶砂比为1∶5，砂浆稠度为70mm时，内掺30%的再生砖粉可满足M5级砌筑砂浆的使用要求；张道令等研究发现随着砖砂掺量的增加，所制备干混砂浆7d抗压强度逐渐降低，而后期28d抗压强度呈现先增大后减小的趋势；薛飞等研究发现随再生红砖细集料替代率的增大，砂浆吸水率和2h稠度损失率不断增大。Liu等研究表明，再生砖粉细度和养护温度的提高对抗压强度有增强作用；王俭宝等利用废砖再生粗砂与特细砂搭配制备再生砂浆，结果表明随着再生粗砂掺量的增大，稠度值不断减小，而力学强度呈现相反的变化趋势。为进一步实现减少碳排放和建筑垃圾的同时，缓解当前砂浆生产成本日益上涨的紧张形势，本文在借鉴前人研究成果的基础上，通过试验研究了再生废砖细骨料部分或全部替代天然河砂组成的混合砂对强度等级M5和M10湿拌砂浆物理力学性能的影响，以期为实际工程应用提供数据参考。

（1）保持M5和M10再生砂浆初始稠度基本接近时，随着再生砖砂取代率的增加，其2h稠度损失率不断增大，当取代率超过50%以后，此时砂浆稠度值小于50mm。

（2）再生砖砂结构疏松多孔，自身密度低于天然河砂，由其拌制的砂浆拌合物表观密度随着再生砖砂取代率的增大而不断减小，当再生砖砂取代率达到100%时，相较于天然河砂制备的砂浆表观密度平均降低幅度在10%左右。

（3）不同再生砖砂取代率下砂浆各龄期的抗压强度均低于天然砂制备的砂浆。与早龄期7d抗压强度相比，掺入再生砖砂的砂浆试件后期28d、56d抗压强度增长率均高于天然砂制备的砂浆；而当再生砖砂取代率超过50%以后，28d抗压强度值已不符合GB/T 25181—2019的要求。

利用建筑固体废弃物黏土砖经破碎、筛分后作为再生细骨料部分或全部取代天然河砂得到废砖再生混合砂，通过梯度试验设计，研究了再生砖砂取代率对所制备M5和M10湿拌砂浆稠度、表观密度和抗压强度的影响。结果表明：随着再生砖砂取代率的增加，在控制新拌砂浆初始稠度相近时，其2h稠度损失率不断增大，而湿表观密度却表现为相反的变化趋势；当再生砖砂取代率不超过50%时，所制备M5和M10再生湿拌砂浆硬化试件的抗压强度均可满足使用要求。